1.1 原子结构 第2课时（分层作业）化学人教版选择性必修2

第一节 原子结构 第1课时 能层与能级 基态与激发态 分层作业 1．能表示一个原子M能层上有10个电子的是 A．3s10 B．3d10 C．3s2 3p6 4s2 D．3s2 3p6 3d2 【答案】D 【详解】第三能层为M层，电子在M层上排布时，排列顺序为3s、3p、3d，3s能级上最多排布2个电子，3p能级上最多排列6个电子，3d能级上最多排列10个电子，根据能量最低原理，该电子层上的排布式为3s23p63d2； 答案选D。 2．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是 A．最外层都只有一个电子的X、Y原子 B．2p轨道上只有两个电子的X原子与3p轨道上只有两个电子的Y原子 C．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子 D．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子 【答案】B 【详解】A．最外层只有一个电子的原子的化学性质不一定相同，如H和Na，故A错误； B．2p轨道上只有2个电子，应是Be，3p轨道上只有2个电子的，应是Mg，它们位于同一主族，化学性质具有相似性，故B正确； C．原子核外电子排布式为1s2，该元素为He，属于稀有气体元素，原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子，该元素为Be，属于金属元素，两者性质不相似，故C错误； D．原子核外M层上仅有两个电子的X原子，核外电子排布式为1s22s22p63s2，该元素为Mg，原子核外N层上仅有两个电子的Y原子，价电子排布式，可以是4s2、3d64s2、3d74s2、3d84s2、3d104s2，分别是Ca、Fe、Co、Ni、Zn，它们化学性质不一定相似，故D错误； 答案为B。 3．已知下列元素基态原子的最外层电子排布式，其中不一定能表示该元素为主族元素的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．由于3p轨道电子未排满，因此应是p区元素，且不是0族，故一定是主族元素，该元素是Al，属于IIIA族，故A不选； B．最外层电子排布式为，未开始排p轨道电子，第四周期的d、ds区元素（过渡元素）很多最外层电子排布式都符合这一特点，但它们均不是主族元素，故B选； C．最外层电子排布式为，电子排布式为，该元素是Be，属于IIA族，故C不选； D．由于4p轨道电子未排满，因此应是p区元素，且不是0族，故一定是主族元素，该元素是Br，属于VIIA族，故D不选； 答案选B。 4．某基态原子的M层有4个p电子，下列叙述中错误的是 A．该原子的N层不含有电子 B．该原子L层一定有8个电子 C．该原子的最外层电子数是4 D．该原子有两个未成对电子 【答案】C 【分析】根据元素的一种基态粒子的M层p能级上有4个电子，其价电子排布式是3s23p4，是S元素。 【详解】A．价电子排布式是3s23p4，则N层不含有电子，A项正确； B．该基态粒子是S原子，L层含有8个电子，B项正确； C．该基态粒子是S原子，最外层电子数是6，C项错误； D．该基态粒子是S原子，电子排布式是[Ne] 3s23p4，所以该原子3p能级有2个未成对电子，D项正确； 答案选C。 5．下列有关构造原理的说法错误的是 A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d B．某基态原子部分核外电子的排布式为3d64s2 C．所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理 D．构造原理中的电子排布能级顺序，源于光谱学事实 【答案】C 【详解】A．3d轨道能量高于4s，所以原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d，A正确； B．基态铁原子价电子排布式为：3d64s2，符合基态原子电子排布规律，B正确； C．原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，但轨道充满或半充满时，能量较小，如Cu：3d104s1，Cr：3d54s1，不遵循构造原理，C错误； D．构造原理中的电子排布能级顺序，源于光谱学事实，D正确； 故答案为：C。 6．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序，若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．相同能层不同能级能量：，A错误； B．不同能层相同能级能量：，B正确； C．不同能层不同能级能量：，所以，C错误； D．不同能层不同能级能量：，所以，D错误； 故选B。 7．对基态碳原子核外两个未成对电子的描述，不正确的是 A．能量相同 B．自旋方向相同 C．在同一原子轨道 D．原子轨道的形状相同 【答案】C 【详解】A．两个电子所处的轨道都为p轨道，所以具有的能量相同。故A正确。 B．两个电子占据两个p轨道自旋方向相同，故B正确。 C．两个未成对电子占据着两个p轨道，故C不正确。 D．碳原子的核外电子排布为1s22s22p2，两个未成对电子处于p轨道电子云形状相同都为哑铃型，故D正确。本题的正确选项为C。 8．下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是 A．Cr：[Ar]3d54s1 B．Ca： C．Fe： D．： 【答案】A 【详解】A．Cr核外有24个电子，根据电子排布规律，电子排布式为[Ar]3d54s1，A正确； B．Ca核外有20个电子，根据构造原理，电子排布式为[Ar]4s2，B错误； C．Fe核外有26个电子，根据构造原理，电子排布式为[Ar]3d64s2，C错误； D．O2-核外有10个电子，根据电子排布规律，电子排布式为1s22s22p6，D错误； 答案选A。 9．下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是 A．Cr   B．   C．Cu   D．   【答案】A 【详解】A．Cr的原子序数为24，其基态原子核外电子排布式为：，A正确； B．O的原子序数为8，得2个电子形成，核外有10个电子，其电子排布式为：，B错误； C．Cu的原子序数为29，其基态原子核外电子排布式为：，C错误； D．Fe的原子序数为26，失两个电子形成，核外电子排布式：，D错误； 故选A。 10．元素周期表中，与位于同一周期且基态原子含有相同未成对电子数的元素有 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 【答案】D 【详解】Se（原子序数34）位于第四周期ⅥA族，电子排布为。4p轨道有4个电子，根据洪德规则，3个轨道中2个轨道各含1个未成对电子，1个轨道含2个电子（配对），故未成对电子数为2。钛（原子序数22）：电子排布 ， 轨道有2个未成对电子。镍（Ni，原子序数28）：电子排布 ， 轨道有2个未成对电子。锗（原子序数32）：电子排布 ， 轨道有2个未成对电子。硒（原子序数34）：电子排布 ， 轨道有2个未成对电子，共4种。 故选D。 11．按所示格式填写下表。 微粒符号 原子序数 电子排布式 外围电子排布式 30 26 【答案】 14 1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2 3s23p2 20 1s22s22p63s23p6 无 16 1s22s22p63s23p6 无 1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2 3d104s2 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 3d64s2 【分析】外围电子排布式是指将过渡元素原子的电子排布式中符合稀有气体的原子的电子排布的部分(原子实)或主族、0族元素的内层电子排布省略后剩下的式子。 【详解】硅原子序数为14，核外14个电子，为第三周期IVA族，电子排布式为：1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2；外围电子排布式：3s23p2； 钙离子原子序数为20，核外18个电子，为第四周期IIA族，电子排布式为：1s22s22p63s23p6，无外围电子； 硫离子原子序数为16，核外18个电子，为第三周期VIA族，电子排布式为：1s22s22p63s23p6，无外围电子； 锌原子序数30，核外30个电子，为第四周期IIB族，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2，外围电子排布式：3d104s2； 铁原子序数26，核外26个电子，为第四周期VIII族，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2，外围电子排布式：3d64s2。 12．下表列出了核电荷数为21～25的元素的最高正化合价，回答下列问题： 元素名称 钪 钛 钒 铬 锰 元素符号 Sc Ti V Cr Mn 核电荷数 21 22 23 24 25 最高正化合价 +3 +4 +5 +6 +7 (1)写出下列元素基态原子的核外电子排布式： Sc ；Ti ；V ；Cr ；Mn 。 (2)已知基态铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，并不符合构造原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题，当你遇到这样的问题时，你的态度是 。 (3)对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，你发现的规律是 ；出现这一现象的原因是 。 【答案】(1) 1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2) 1s22s22p63s23p63d24s2(或[Ar]3d24s2) 1s22s22p63s23p63d34s2(或[Ar]3d34s2) 1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1) 1s22s22p63s23p63d54s2(或[Ar]3d54s2) (2)尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握特例 (3) 五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和 能级交错使得d电子也参与了化学反应 【详解】（1）根据构造原理： Sc原子核外电子数为21，其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2)； Ti原子核外电子数为22，其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2(或[Ar]3d24s2)； V原子核外电子数为23，其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d34s2(或[Ar]3d34s2)； Cr原子核外电子数为24，其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)； Mn原子核外电子数为25，其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2(或[Ar]3d54s2)。 （2）人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题，当遇到这样的问题时，态度应该是：尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握特例(或其他合理答案)； （3）对比这五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价： 钪元素的最高正价是+3价，基态原子的最高能级s电子数为2，次高能层d电子数为1；钛元素的最高正价是+4价，基态原子的最高能级s电子数为2，次高能层d电子数为2；钒元素的最高正价是+5价，基态原子的最高能级s电子数为2，次高能层d电子数为3；铬元素的最高正价是+6价，基态原子的最高能级s电子数为1，次高能层d电子数为5；锰元素的最高正价是+7价，基态原子的最高能级s电子数为2，次高能层d电子数为5； 可以发现五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最外层s电子和次外层d电子数目之和；出现这一现象的原因是能级交错使d电子也参与了化学反应。 13．下列原子或离子核外电子排布不属于基态排布的是 A．Na：1s22s22p53s2 B．S2－：1s22s22p63s23p6 C．N：1s22s22p3 D．Si：1s22s22p63s23p2 【答案】A 【详解】A．基态钠原子的电子排布式应是1s22s22p63s1，选项A符合；   B．1s22s22p63s23p6遵循能量最低和构造原理，是基态S2-的核外电子排布式，选项B不符合； C．1s22s22p3遵循能量最低和构造原理，是基态N原子的核外电子排布式，选项C不符合； D．1s22s22p63s23p2遵循能量最低和构造原理，是基态Si原子的核外电子排布式，选项D不符合； 答案选A。 14．元素周期表中铋元素的数据见图，下列说法不正确的是 A．铋原子s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是哑铃形 B．铋元素的相对原子质量是209.0 C．铋原子6p能级中6px、6py、6pz轨道上各有一个电子 D．铋原子最外层有5个能量相同的电子 【答案】D 【详解】A．s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是哑铃形，A正确； B．由图可以知道，Bi元素的相对原子质量是209.0，B正确； C．根据洪特规则可以知道，电子排布在同一能级的不同轨道时，总是首先单独占一个轨道，而且自旋方向相同，故Bi原子6p能级中6px、6py、6pz轨道上各有一个电子，C正确； D．6s能量比6p能量低，6s能级2个电子与6p能级3个电子能量不同，D错误； 故选D。 15．第N能层所含能级数、原子轨道数和最多容纳电子数分别为 A．3、32、2× 32 B．4、42、2× 32 C．5、42、5× 32 D．4、42、2× 42 【答案】D 【详解】第N能级为第4层，含有的轨道能级分别为s、p、 d、f的顺序依次为1、3, 5、7，共有16个轨道，每一个轨道可容纳2个电子，可以最多容纳32个电子； 故选D。 16．下列说法错误的是 A．根据构造原理，原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p… B．1s22s12p1是激发态原子的电子排布式 C．基态溴原子的简化电子排布式是[Ar]3d104s24p5 D．Mg原子的电子排布式为1s22s22p63s2 【答案】A 【详解】A．根据构造原理原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p，A错误； B．1s22s2为基态，1s22s12p1为激发态，B正确； C．基态溴原子的核外有35个电子，分4层排布，基态溴原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，C正确； D．Mg原子的核外电子数为12，电子排布式为1s22s22p63s2，D正确； 故选A。 17．下列关于原子结构的说法正确的是 A．电子由3d能级跃迁至5s能级，可通过光谱仪摄取原子的发射光谱 B．同一原子中，2p、3p、4p电子的能量依次增强 C．电子仅从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 D．日常生活中的焰火、LED灯、激光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关 【答案】B 【详解】A．由于E3d<E4p，电子由3d能级跃迁至4p能级时，需要吸收能量，通过光谱仪摄取到的是原子的吸收光谱，A错误； B．同一原子中，不能能层但相同能级上的电子，从低能层到高能层电子能量依次增强，则2p、3p、4p电子的能量依次增强，B正确； C．原子光谱有发射光谱和吸收光谱两种，电子由激发态跃迁到基态时产生发射光谱，由基态跃迁到激发态时产生吸收光谱，C错误； D．日常生活中我们看到的许多可见光，如焰火、LED灯、激光，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关，D错误； 故选B。 18．下列微粒中，未成对电子数最多的是 A．O：1s22s22p4 B．P：1s22s22p63s23p3 C．Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 D．Mn：1s22s22p63s23p63d54s2 【答案】D 【详解】A．O原子未成对电子数为2； B．P原子未成对电子数为3； C．Fe原子未成对电子数为4； D．Mn原子未成对电子数为5 综上，未成对电子数最多的是Mn，答案选D。 19．写出下列原子中的未成对电子数。 (1)氮 (2)镁 (3)硅 (4)铬 【答案】(1)3 (2)0 (3)2 (4)6 【详解】（1）N是7号元素，根据构造原理可知基态N原子核外电子排布式是1s22s22p3，则N原子中的未成对电子数是3个； （2）Mg是12号元素，根据构造原理可知基态Mg原子核外电子排布式是1s22s22p63s2，则Mg原子中的未成对电子数是0个； （3）Si是14号元素，根据构造原理可知基态Si原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p2，则Si原子中的未成对电子数是2个； （4）Cr是24号元素，根据构造原理可知基态Cr原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，则Cr原子中的未成对电子数是6个。 20．按要求填空。 (1)下列微粒基态的电子排布中未成对电子数最多的是 (填字母序号)。 a．　　b．　　c．Cu　　d．Cr　　e．C (2)与铜同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与铜原子相同的元素有 种。 (3)基态铬原子的价电子排布式是 ，这样排布使整个体系能量降低，原因是 。 (4)基态砷原子的价电子排布式为 ，其原子核外有 个电子层， 个能级，其原子轨道达到全充满状态的个数是 ，与其同周期元素基态原子与砷原子未成对电子数相同的元素还有 种。 (5)短周期元素中，原子基态时具有1个未成对电子的元素共有 种。 (6)某元素基态原子的最外层电子排布式为，则电子排布式中n= ，该元素基态原子中能量最高的能级是 ，其电子云在空间中有 方向，呈 形。 【答案】(1)d (2)4 (3) 3d54s1 3d和4s轨道上的电子均为半充满稳定结构 (4) 4s24p3 4 8 15 2 (5)7 (6) 2 2p 三种互相垂直的 哑铃 【详解】（1）、、Cu、Cr、C的基态原子或离子的价电子排布式分别为2s22p6、3d5、3d104s1、3d54s1、2s22p2，未成对电子数分别为0个、5个、1个、6个、2个，基态Cr原子的未成对电子数目最多，故选d； （2）铜元素基态原子的价电子排布式为3d104s1，有1个未成对电子，Cu位于第4周期，第4周期元素基态原子未成对电子数为1的原子，价电子排布式为4s1、3d14s2、3d104s1、4s24p1、4s24p5，故除Cu还有4种，故答案为：4； （3）铬的原子序数为24，铬原子的价电子排布式为3d54s1，根据是3d和4s轨道上的电子均为半充满结构时，原子能量最低，故答案为：3d54s1；3d和4s轨道上的电子均为半充满稳定结构； （4）砷的原子序数为33，基态砷原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，价电子排布式为4s24p3，原子核外有4个电子层，共有8个能级，原子轨道达到全充满状态的个数为15，.基态砷原子核外有3个未成对电子，第4周期元素基态原子未成对电子数为3的价电子排布式为3d34s2、3d74s2、4s24p3，除砷外，还有2种元素，故答案为：4s24p3；4；8；15；2； （5）短周期元素中的原子，基态时具有1个未成对电子，其价电子排布应为ns1、ns2np1、ns2np5。在1到18号元素中，有H(1s1)、Li(1s22s1)、B(1s22s22p1)、F(1s22s22p5)、Na(1s22s22p63s1)、Al(1s22s22p63s23p1)、Cl(1s22s22p63s23p5)这七种元素，故答案为：7； （6）根据构造原理，先排满ns轨道，再排np轨道，ns轨道最多容纳2个电子，所以n=2，最外层电子排布式为2s22p3，2p为最高能级，p电子云呈哑铃形，在空间有3种互相垂直的方向，故答案为：2；2p；三种互相垂直的；哑铃。 21．下列化学用语表达正确的是 A．基态硅原子的轨道表示式： B．基态Cr的电子排布式： C．的电子式： D．C原子的核外能量最高的电子云图像如图： 【答案】D 【详解】 A．基态硅原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p2，3p轨道有3个简并轨道，根据洪特规则，2个3p电子应分占不同轨道且自旋平行，应为，而选项中3p轨道电子未分占不同轨道，违反洪特规则，A错误； B．基态Cr原子（24号）的电子排布遵循洪特规则特例（半满稳定），正确排布为1s22s22p63s23p63d54s1，而非3d44s2，B错误； C．NCl3的电子式中，N原子需满足8电子稳定结构，其最外层5个电子与3个Cl形成3个共价键后，还应有1对孤对电子，选项中若未画出N的孤对电子则不完整，应为：，C错误； D．C原子的核外电子排布为1s22s22p2，能量最高的电子为2p电子，p轨道电子云图像为哑铃形（双球形），与图片中Py、Px轨道形状一致，D正确； 故选D。 22．下表中每个选项都有甲、乙两种表述，这两种表述指向的不是同种元素原子的是 选项 表述甲 表述乙 A 3p能级有1个空原子轨道的基态原子 核外电子排布为的原子 B 2p能级无空原子轨道且有1个未成对电子的基态原子 最外层电子排布为的原子 C M层全充满而N层电子排布为的原子 核外电子排布为的原子 D 最外层电子数是核外电子总数的原子 最外层电子排布为的原子 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．3p能级有一个空轨道的基态原子，原子的3p能级上有2个电子，是Si，核外电子排布为1s22s22p63s23p2的原子是Si，是同种元素的原子，选项A不符合； B．2p能级有一个未成对电子的基态原子，若该原子2p能级有5个电子，是F，与价电子排布为2s22p5的原子为同一原子，选项B不符合； C．M层全充满而N层为4s2的原子是Zn，核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2的原子是Ca，不是同种元素的原子，选项C符合； D．最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子是Br，价电子排布式为4s24p5的原子也是Br，为同一原子，选项D不符合； 答案选C。 23．回答下列问题： (1)某元素的原子序数为29，试回答： ①该基态原子的价电子排布式是 ，核外电子有 个能级，有 个未成对电子。 ②它属于第 周期 族。 (2)元素金(Au)处于周期表中的第6周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为 。 (3)某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，该元素处于元素周期表的第 周期 族。 【答案】(1) 3d104s1 7 1 4 ⅠB (2)6s1 (3) 4 ⅢA 【详解】（1）根据核外电子排布规律，该元素原子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1，价电子排布式为3d104s1，所以有1个未成对电子，有7个能级。有四个电子层，所以为第4周期元素，价电子排布式为3d104s1，所以在ⅠB族。 （2）Cu原子核外有29个电子，其核外电子排布式为[Ar]3d104s1，Au与Cu同族，则Au原子的最外层电子排布式为6s1。 （3）该元素为主族元素，根据电子层数＝周期序数，主族序数＝原子最外层电子数，该元素位于第4周期ⅢA族。 24．按要求填空： (1)写出下列基态原子或基态离子的电子排布式： ①B： ；V： ；Ga： ；Ge： 。 ②N3-： ；Ni2＋： ；Cr3＋： ；Mn2＋： 。 (2)2p轨道上最多只能排布6个电子，其依据的规律是 。 (3)氧元素基态原子核外未成对电子数为 个，写出3p轨道上只有2个未成对电子的元素符号 ，M层上有2对成对电子的原子最外层共有 种不同运动状态的电子。 (4)1～36号元素原子中未成对电子数为2的元素符号及价电子排布式 。 (5)X元素的价电子排布式是4s24p5，X元素的符号是 。 (6)某元素的原子序数为33，该元素原子的价电子排布式为 ，该元素原子核外有 个电子层， 个能级。 (7)基态Fe原子有 个未成对电子，基态14C原子中，核外有 对自旋方向相反的电子。 【答案】(1) 1s22s22p1或[He]2s22p1 1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2 1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1 1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2 1s22s22p6或[He]2s22p6 1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8 1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5 (2)泡利不相容原理 (3) 2 Si或S 6 (4)C：2s22p2  Si：3s23p2  Ge：4s24p2  O：2s22p4  S：3s23p4  Se：4s24p4  Ti：3d24s2  Ni：3d84s2 (5)Br (6) 4s24p3 4 8 (7) 4 2 【详解】（1）①B：5号元素，核外有5个电子，电子排布式为1s22s22p1或[He]2s22p1； V：23号元素，核外有23个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2； Ga：31号元素，核外有31个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1； Ge：32号元素，核外有32个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2。 ②N3-：7号元素，核外有10个电子，电子排布式为1s22s22p6或[He]2s22p6； Ni2＋：28号元素，核外有26个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8； Cr3＋：24号元素，核外有21个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3； Mn2＋：25号元素，核外有23个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。 （2）泡利不相容原理是指每个原子轨道最多容纳两个电子，且自旋方向相反。2p轨道上有3个轨道，每个轨道最多能容纳2个电子，其最多只能排布6个电子，依据的规律是：泡利不相容原理。 （3）O原子核外有8个电子，其基态原子核外电子排布为1s22s22p4，4个电子在3个轨道中排布，故未成对的电子个数是2个。3p轨道上只有2个未成对电子的元素，价电子排布为3s23p2或3s23p4，核外电子数为14或16，元素符号为Si或S。M层上有2对成对电子的原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，最外层有6个电子，每个电子的运动状态不相同，所以共有6种不同运动状态的电子。 （4）具有最外层为p2、p4、3d2、3d8结构的原子有2个未成对电子。符合条件的元素价电子排布式为2s22p2、3s23p2、4s24p2、2s22p4、3s23p4、4s24p4、3d24s2、3d84s2，分别为C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、Ni元素。 （5）根据价电子排布式可知该元素有四个电子层，最外层有7个电子，位于元素周期表中第4周期第ⅦA族，为Br元素。 （6）先利用能级顺序和排布原则排出其电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p3，价电子排布式为4s24p3，得出该元素原子核外有4个电子层，8个能级，共1＋1＋3＋1＋3＋5＋1＋3=18个原子轨道(s：1个轨道；p：3个轨道；d：5个轨道)。 （7） 基态Fe原子电子排布式为[Ar]3d64s2，故3d有4个未成对电子。 【点睛】当原子轨道中的电子处于半满、全满或全空时，原子的能量较低，稳定性较强。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 / 9 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 原子结构 第1课时 能层与能级 基态与激发态 分层作业 1．能表示一个原子M能层上有10个电子的是 A．3s10 B．3d10 C．3s2 3p6 4s2 D．3s2 3p6 3d2 2．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是 A．最外层都只有一个电子的X、Y原子 B．2p轨道上只有两个电子的X原子与3p轨道上只有两个电子的Y原子 C．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子 D．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子 3．已知下列元素基态原子的最外层电子排布式，其中不一定能表示该元素为主族元素的是 A． B． C． D． 4．某基态原子的M层有4个p电子，下列叙述中错误的是 A．该原子的N层不含有电子 B．该原子L层一定有8个电子 C．该原子的最外层电子数是4 D．该原子有两个未成对电子 5．下列有关构造原理的说法错误的是 A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d B．某基态原子部分核外电子的排布式为3d64s2 C．所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理 D．构造原理中的电子排布能级顺序，源于光谱学事实 6．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序，若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序正确的是 A． B． C． D． 7．对基态碳原子核外两个未成对电子的描述，不正确的是 A．能量相同 B．自旋方向相同 C．在同一原子轨道 D．原子轨道的形状相同 8．下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是 A．Cr：[Ar]3d54s1 B．Ca： C．Fe： D．： 9．下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是 A．Cr   B．   C．Cu   D．   【答案】A 10．元素周期表中，与位于同一周期且基态原子含有相同未成对电子数的元素有 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 11．按所示格式填写下表。 微粒符号 原子序数 电子排布式 外围电子排布式 30 26 12．下表列出了核电荷数为21～25的元素的最高正化合价，回答下列问题： 元素名称 钪 钛 钒 铬 锰 元素符号 Sc Ti V Cr Mn 核电荷数 21 22 23 24 25 最高正化合价 +3 +4 +5 +6 +7 (1)写出下列元素基态原子的核外电子排布式： Sc ；Ti ；V ；Cr ；Mn 。 (2)已知基态铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，并不符合构造原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题，当你遇到这样的问题时，你的态度是 。 (3)对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，你发现的规律是 ；出现这一现象的原因是 。 13．下列原子或离子核外电子排布不属于基态排布的是 A．Na：1s22s22p53s2 B．S2－：1s22s22p63s23p6 C．N：1s22s22p3 D．Si：1s22s22p63s23p2 14．元素周期表中铋元素的数据见图，下列说法不正确的是 A．铋原子s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是哑铃形 B．铋元素的相对原子质量是209.0 C．铋原子6p能级中6px、6py、6pz轨道上各有一个电子 D．铋原子最外层有5个能量相同的电子 15．第N能层所含能级数、原子轨道数和最多容纳电子数分别为 A．3、32、2× 32 B．4、42、2× 32 C．5、42、5× 32 D．4、42、2× 42 16．下列说法错误的是 A．根据构造原理，原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p… B．1s22s12p1是激发态原子的电子排布式 C．基态溴原子的简化电子排布式是[Ar]3d104s24p5 D．Mg原子的电子排布式为1s22s22p63s2 17．下列关于原子结构的说法正确的是 A．电子由3d能级跃迁至5s能级，可通过光谱仪摄取原子的发射光谱 B．同一原子中，2p、3p、4p电子的能量依次增强 C．电子仅从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 D．日常生活中的焰火、LED灯、激光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关 18．下列微粒中，未成对电子数最多的是 A．O：1s22s22p4 B．P：1s22s22p63s23p3 C．Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 D．Mn：1s22s22p63s23p63d54s2 19．写出下列原子中的未成对电子数。 (1)氮 (2)镁 (3)硅 (4)铬 20．按要求填空。 (1)下列微粒基态的电子排布中未成对电子数最多的是 (填字母序号)。 a．　　b．　　c．Cu　　d．Cr　　e．C (2)与铜同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与铜原子相同的元素有 种。 (3)基态铬原子的价电子排布式是 ，这样排布使整个体系能量降低，原因是 。 (4)基态砷原子的价电子排布式为 ，其原子核外有 个电子层， 个能级，其原子轨道达到全充满状态的个数是 ，与其同周期元素基态原子与砷原子未成对电子数相同的元素还有 种。 (5)短周期元素中，原子基态时具有1个未成对电子的元素共有 种。 (6)某元素基态原子的最外层电子排布式为，则电子排布式中n= ，该元素基态原子中能量最高的能级是 ，其电子云在空间中有 方向，呈 形。 21．下列化学用语表达正确的是 A．基态硅原子的轨道表示式： B．基态Cr的电子排布式： C．的电子式： D．C原子的核外能量最高的电子云图像如图： 22．下表中每个选项都有甲、乙两种表述，这两种表述指向的不是同种元素原子的是 选项 表述甲 表述乙 A 3p能级有1个空原子轨道的基态原子 核外电子排布为的原子 B 2p能级无空原子轨道且有1个未成对电子的基态原子 最外层电子排布为的原子 C M层全充满而N层电子排布为的原子 核外电子排布为的原子 D 最外层电子数是核外电子总数的原子 最外层电子排布为的原子 A．A B．B C．C D．D 23．回答下列问题： (1)某元素的原子序数为29，试回答： ①该基态原子的价电子排布式是 ，核外电子有 个能级，有 个未成对电子。 ②它属于第 周期 族。 (2)元素金(Au)处于周期表中的第6周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为 。 (3)某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，该元素处于元素周期表的第 周期 族。 24．按要求填空： (1)写出下列基态原子或基态离子的电子排布式： ①B： ；V： ；Ga： ；Ge： 。 ②N3-： ；Ni2＋： ；Cr3＋： ；Mn2＋： 。 (2)2p轨道上最多只能排布6个电子，其依据的规律是 。 (3)氧元素基态原子核外未成对电子数为 个，写出3p轨道上只有2个未成对电子的元素符号 ，M层上有2对成对电子的原子最外层共有 种不同运动状态的电子。 (4)1～36号元素原子中未成对电子数为2的元素符号及价电子排布式 。 (5)X元素的价电子排布式是4s24p5，X元素的符号是 。 (6)某元素的原子序数为33，该元素原子的价电子排布式为 ，该元素原子核外有 个电子层， 个能级。 (7)基态Fe原子有 个未成对电子，基态14C原子中，核外有 对自旋方向相反的电子。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 / 9 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $